NASA-in teleskop IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) zabilježio je prve polarizirane rendgenske snimke ostatka supernove SN 1006. Novootkriveni rezultati proširuju znanstvenu sliku o odnosu između magnetskih polja i toka visokoenergetskih čestica koje izlaze iz eksplozija zvijezda.
“Magnetska polja izuzetno su teška za mjerenje, no IXPE nam pruža efikasan način za istraživanje istih,” istaknuo je dr. Ping Zhou, astrofizičar sa Sveučilišta Nanjing u Jiangsuu, Kina, koji je i vodeći autor nove studije o ovim otkrićima, objavljene u časopisu The Astrophysical Journal. “Sada je jasno vidljivo da su magnetska polja SN 1006 u stanju turbulencije, ali istovremeno pokazuju i određeni organizirani smjer.”
SN 1006
SN 1006, koji se nalazi na udaljenosti od približno 6.500 svjetlosnih godina od Zemlje, unutar zvijezđa vuka (Lupus), predstavlja sve što je preostalo nakon goleme eksplozije. Ta se eksplozija dogodila ili uslijed spajanja dvaju bijelih patuljaka ili kada je bijeli patuljak povukao previše mase od svoje zvjezdane pratilje. Ovaj nebeski fenomen prvi su puta zabilježili promatrači iz Kine, Japana, Europe i arapskog svijeta u proljeće 1006. godine, a njegova svjetlost bila je vidljiva golim okom najmanje tri godine. I dandanas ga moderni astronomi smatraju najsjajnijim zvjezdanim događajem u zabilježenoj povijesti.
Otkako je započelo moderno promatranje, istraživači su uočili neobičnu dvostruku strukturu ostatka, koja se bitno razlikuje od drugih, zaobljenih ostataka supernova. Također ima izrazito svijetle “udove” ili rubove koji su vidljivi u rendgenskom i gama-zračenju.
“Blizina i sjajnost SN 1006 u rendgenskom spektru čine ga idealnim objektom za mjerenja IXPE teleskopa, posebice zbog njegove kombinacije osjetljivosti na rendgensku polarizaciju i sposobnosti prostornog razlučivanja regija emisije,” naglasio je Douglas Swartz, istraživač iz Udruge sveučilišta za svemirska istraživanja na NASA-inom Marshall Space Flight Centru u Huntsvilleu, Alabama. “Ova integrirana sposobnost ključna je za lokalizaciju mjesta ubrzanja kozmičkih zraka.”
Prethodna rendgenska promatranja SN 1006
Prethodna rendgenska promatranja SN 1006 pružila su prve dokaze da ostaci supernova mogu radikalno ubrzati elektrone i pomogli su identificirati brzo šireće se maglice oko eksplodiranih zvijezda kao izvorište visokoenergetskih kozmičkih zraka, koji mogu putovati gotovo brzinom svjetlosti.
Znanstvenici su pretpostavljali da je jedinstvena struktura SN 1006 povezana s orijentacijom njezinog magnetskog polja te su teoretizirali da valovi eksplozije supernove na sjeveroistoku i jugozapadu kroče u smjeru usklađenom s magnetskim poljem, čime učinkovitije ubrzavaju visokoenergetske čestice.
Nova saznanja IXPE teleskopa pomogla su potvrditi i razjasniti ove teorije, istaknuo je dr. Yi-Jung Yang, astrofizičar visokih energija na Sveučilištu u Hong Kongu i koautor studije.
“Polarizacijska svojstva dobivena našom spektro-polarimetrijskom analizom izvanredno se podudaraju s rezultatima dobivenim drugim metodama i rendgenskim opservatorijima, što potvrđuje pouzdanost i snažne sposobnosti IXPE teleskopa. Po prvi puta možemo kartografski prikazati strukture magnetskog polja ostataka supernova na višim energijama s većom preciznošću i detaljnošću, što nam omogućuje bolje razumijevanje procesa koji pokreću ubrzanje ovih čestica,” rekao je Yang.
Povezanost između magnetskih polja i ispuštanja visokoenergetskih čestica iz ostatka
Istraživači tvrde da rezultati pokazuju povezanost između magnetskih polja i ispuštanja visokoenergetskih čestica iz ostatka. Magnetska polja u ljusci SN 1006 su prema nalazima IXPE teleskopa pomalo neorganizirana, ali ipak pokazuju preferirani smjer. Dok udarni val izvorne eksplozije prolazi kroz okolni plin, magnetska polja postaju usklađena s kretanjem udarnog vala. Naelektrizirane čestice su zarobljene magnetskim poljima oko izvornog mjesta eksplozije, gdje brzo dobivaju na ubrzanju. Ti brzi visokoenergetski čestice, pak, prenose energiju kako bi održale magnetska polja jaka i turbulentna.
IXPE je od svog lansiranja u prosincu 2021. godine promatrao tri ostatka supernova—Cassiopeia A, Tycho i sada SN 1006—pomažući znanstvenicima razviti opsežnije razumijevanje porijekla i procesa magnetskih polja koja okružuju ove fenomene.
Znanstvenike je iznenadilo to što je SN 1006 polariziraniji od preostala dva ostatka supernova, ali sva tri pokazuju magnetska polja usmjerena tako da pokazuju prema van iz središta eksplozije. Kako istraživači nastavljaju istraživati podatke koje pruža IXPE, preusmjeravaju svoje razumijevanje o tome kako čestice dobivaju na ubrzanju u ekstremnim objektima poput ovih.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
